CNG汽车的原理

1课程目标目标1：了解燃气汽车的的种类目标2：认识CNG汽车装置目标3：了解CNG汽车使用常识2课程内容一、燃气汽车的分类二、CNG汽车装置简介三、CNG汽车供气原理四、CNG汽车装置主要零部件结构及功能五、天然气汽车的安全性六、天然气汽车使用中的常见问题七、CNG汽车使用常识3一、燃气汽车的分类种类如何定义压缩天然气汽车（CNGV）指以储存在车载高压气瓶中的高压气态天然气为燃料的汽车液化天然气汽车（LNGV）指以储存在车载绝热气瓶中的低温液化天然气为燃料的汽车液化石油气汽车（LPGV）以丙烷和丁烷为主要成分的混合物，它在大气温度条件下，随压力变化易在液态和气态两种状态间转换的烃类1、按使用的燃气分：4一、燃气汽车的分类种类如何定义单燃料燃气汽车仅使用CNG、LPG、LNG中的一种两用燃料燃气汽车有两套燃料供应系统，可分别但不可共同向气缸供给燃料的汽车双燃料汽车指具有两套燃料供应系统，一套供给天然气或液化石油气，一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统按预定的配比向气缸供给燃料，在气缸混合燃烧的汽车，如CNG－柴油，或LPG－柴油2、按燃料种类分为：5二、CNG汽车装置简介1、CNG汽车装置简介CNG汽车装置是在原有的原型车单一供油系统不变的基础上,加装的一套使用压缩天然气(CNG)作为燃烧原料的装置，加装后车辆的动力性能减低不大于5%，排放远优于欧Ⅱ标准（达到欧Ⅲ标准）的限值，而且加装后车辆的驾驶特性与加装前无异。6二、CNG汽车装置简介三大系统组成部分储气系统指储存CNG的装置，主要由天然气储气瓶、气量显示器（压力表、充气阀、压力传感器、高压管线等组成。供给系统主要由天然气滤清器、减压调节器、动力调节器、混合器等组成。控制系统指根据用户需求随时切换燃料，并能根据发动机工况调整CNG供给量的装置，主要由油气燃料转换开关、ECU电子控制单元、燃油及CNG电磁阀、喷射阀共轨及相关线束组成。7原理8汽车气路流程当使用天然气做燃料时，储气瓶——高压电磁阀——减压器——过滤器——共轨——气缸燃烧9三、CNG汽车供气原理当使用天然气做燃料时，储气瓶内20MPa的压缩天然气经管道进入过滤器去杂质后，进入减压器逐步减压到常压左右，进入混和器并与来自空气滤清器的空气混和一同经化油器通道进入气缸燃烧。油路中安装一个汽油电磁阀，其余部件均保留不变，当使用汽油时，汽油电磁阀打开，汽油通过该阀进入化油器并吸入汽缸燃烧。10四、CNG汽车装置主要零部件结构及功能11四、CNG汽车装置主要零部件结构及功能1、加气阀手动双向截止阀插销式加气阀口径Φ10mm口径Φ12mm（我司使用）手动双向截止阀充气完毕后，关闭阀门，罩上防尘罩，防止灰尘、杂物进入单向阀充气时单向进气，不反溢气体12四、CNG汽车装置主要零部件结构及功能2、高压过滤器高压过滤器是车用CNG系统中的初级过滤装置，公称工作压力20MPa，一般过滤精度为10～15μm，主要过滤气瓶内随气体流出的杂质并能初步的分离压缩天然气中的一些水份和烃类物质，滤芯要定期清洗。13四、CNG汽车装置主要零部件结构及功能3、减压器指将20Mpa的高压天然气经三级逐级减压至接近发动机工作的压力（常压），并通过一系列装置将CNG提供给发动机燃烧的系列装置。减压器是燃气供给系统的关键部件。它由减压阀、电磁阀、怠速调节装置等组成。14四、CNG汽车装置主要零部件结构及功能3、减压器具有减压、衡压、加热和供气量调节等功能。减压器一级减压将20Mpa的cng减压至0.4～0.6Mpa，最大减压比达到50倍，流量大气体膨胀吸热严重（cng沸点－162℃），减压过程中大量吸热，为了防止减压器结霜结冰，影响发动机正常工作，采用发动机循环水对减压器中的cng加热。15四、CNG汽车装置主要零部件结构及功能4、喷射阀及共轨燃气喷嘴数量等同于发动机气缸数量，装于燃气喷嘴导轨内部，CNG（气态）经过减压器流至燃气导轨，并到达燃气喷嘴。燃气经喷嘴通过发动机进气气管进入发动机，燃气喷嘴的开启及关闭受ECU电控单元的控制。16四、CNG汽车装置主要零部件结构及功能5、燃气ECU（电脑）ECU电控单元具有自诊断及自适应功能，在监测发动机工作状况后，根据车辆行驶要求提供适合的燃料供给的装置，其工作温度为：-40℃--100℃，并具有可用PC机编程的功能。17四、CNG汽车装置主要零部件结构及功能6、油气转换开关转换开关的主要功能是进行油气转换、气量显示、启动方式的选择。18四、CNG汽车装置主要零部件结构及功能7、高压电磁阀高压电磁阀是安装在储气罐与减压装置的气路中，用它来控制天然气从气瓶出来供给减压阀的通断。19四、CNG汽车装置主要零部件结构及功能8、天然气钢瓶1、严禁超压充装，额定气压20Mpa。2、使用时气瓶阀应全开。3、气瓶有安全阀，易熔片，当温度达100℃或压力达26Mpa时，自动排气。目前我司使车用压缩天然气复合缠绕瓶。（北京天海、中材）汽车用压缩天然气钢瓶按照GB17258进行设计、制造验收。20五、天然气汽车的安全性1、天然气燃点和爆炸极限比汽油高，那么相同温度下不易发生失火和爆炸事故。2、天然气密度远远小于空气，发生泄漏易扩散，不易积聚着火。3、天然气气瓶生产经过特批和各种安全测试。4、气瓶温度或压力超过标准（100℃或26mpa）自动卸压，确保安全。21六、天然气汽车使用中的常见问题1、加气时CNG钢瓶发热，表面冒雾气加气时高压气体摩擦钢瓶产生温度，钢瓶表面温度遇到冷空气就会产生水蒸气，钢瓶会冒雾气2、为什么钢瓶不能改大容积(1)据国家有关标准规定：加装的钢瓶（充满气情况下）的重量不得超过车重的5%(2)车尾箱大小3、加气之前，为什么钢瓶是凉的车辆在使用天然气时，是一个吸热的过程，要从周围吸收大量的热量，所以钢瓶是凉的22七、CNG汽车使用常识1、气瓶中的天然气不允许全部用完，应保持瓶内压力在0.1MPa,以上，防止空气进入。当发现气量指示灯红灯亮时，表示天然气即将用完，应及时到加气站进行充气。2、汽车行驶中如闻到有天然气泄漏的气味，应立即停车检查，关闭气瓶阀门，到改装厂去进行检修。3、CNG装置属于高压设备，严禁个人私自拆装，调试。23七、CNG汽车使用常识4、CNG钢瓶属于缠绕气瓶，后备箱载物时严禁尖锐物体划伤气瓶树脂缠绕层，否则会影响钢瓶使用质量，发生危险。5、天冷时，因气体的热胀冷缩性较大，有时加气量会相对稍多，属于正常现象，如百公里耗气量明显增加，需要及时去改装厂找技术人员进行调试。6、CNG汽车应定期到改装厂进行维护保养调试，确保行车安全。24七、CNG汽车使用常识7、严禁明火检查供气系统各加连接部位的密封性。一般用肥皂水检查，建议司机朋友车上自备一瓶肥皂水，以备自检燃气系统是否漏气。8、车辆行驶中应保持冷却水温在85度左右，否则汽车的动力性能会下降，气耗增加。9、平时要勤检查高压线及火花塞，防止因漏电造成回火放炮。10、天然气减压过程中需要吸收大量热量，减压器由发动机冷却水循环加热供给热量，平时要经常检查此冷却管路是否堵塞，否则造成耗气增加，冬季尤为重要。